DE19837989A1 - Verfahren zur Herstellung von Brennelementen, Absorberelementen und Brennstoffkörpern für Hochtemperaturreaktoren - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von Brennelementen, Absorberelementen und Brennstoffkörpern für HochtemperaturreaktorenInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von weitgehend isotropen kugelförmigen Brenn- und Absorberelementen, sowie zylindrischen Brennstoffkörpern. Die letzten dienen als Einsätze für prismatische Brennelemente. Die Presslinge werden aus einer Mischung von beschichteten Teilchen (coated particles) und binderhaltigem Graphitpresspulver (resinated graphit matrix powder) durch Pressen in einer aus Silikongummi bestehenden Form hergestellt. Erfindungsgemäß wird der Pressvorgang in drei Pressschritten mit stufenweise angehobener Verdichtung durchgeführt. DOLLAR A In der dritten Stufe wird unter dem Voll-Pressdruck eine Graphitmatrixdichte von mehr als 95% der theoretischen Dichte erzielt.
Description
Für den Einsatz der Brenn- und Brutstoffe und des
als abbrennbares Gift verwendete Neutronenabsorber
material in Hochtemperaturreaktoren hat es sich be
währt, diese Stoffe in Form von beschichteten Teil
chen in eine geeignete binderhaltige Graphitmatrix
durch Pressen einzubetten.
Die beschichteten Teilchen sind 0,5 mm große Kügel
chen, vorzugsweise aus Uranoxid und sind zur Rück
haltung der während des Reaktorbetriebes entstehenden
Spaltprodukte mit Pyrokohlenstoff und Siliziumkarbid
mehrfach beschichtet (1, 2). Als Brennstoff kann u. a.
das zu etwa 10% angereicherte Uranisotop 235 und
als Brutstoff Uran 238 dienen.
Die durch Pressen hergestellten Formkörper werden
bei etwa 1900°C wärmebehandelt und haben dann ähn
liche Eigenschaften wie die als Moderator oder Reflek
tor in der üblichen Technologie hergestellten Elektro
graphite (3).
Zur Herstellung von kugelförmigen Hochtemperatur-Reaktor-
Brennelementen, bestehend aus einem partikelhaltigen
Kern und einer brennstofffreien Schale, wurden Verfahren
vorgeschlagen, bei denen in einem metallischen Presswerk
zeug zuerst die untere Hälfte der brennstofffreien Schale
ausgeformt, dann der Kugelkern eingeformt und anschließend
die obere Schalenhälfte aufgepresst wird. Zylindrische
Brennstoffkörper werden aus homogenen Brennstoffpartikel-
Graphitmischungen in Stahlpressgesenken hergestellt.
Nach der Wärmebehandlung dienen diese als Voll- oder
Hohlzylinder vorliegenden Brennstoffkörper als Brennstoff
einsätze, die in die Bohrungen der stab- oder blockförmigen
Graphitbrennelementen eingefüllt werden.
Diese Pressverfahren in Stahlwerkzeugen ergeben eine
Vorzugsorientierung der Graphitmatrix des Presskörpers
in Relation zur Pressachse. Die sich ergebende Anisotropie
der Matrixeigenschaften führt zu einer verringerten Strahl
enbeständigkeit. Ausserdem lässt es sich nicht ausschlies
sen, dass einzelne Schichten der Brennstoffteilchen von
dem Stahlpresswerkzeug beschädigt werden.
Beide Nachteile lassen sich vermeiden, wenn man anstelle
des Gesenkpressverfahrens in Stahlpresswerkzeugen das
quasiisostatische Pressverfahren anwendet, bei dem die
Verdichtung in einer Gummiform erfolgt (4).
Die zylindrische Gummiform ist aus mehreren Teilen zu
sammengesetzt. Sie besitzt in ihrem Zentrum eine Aushöhlung,
dte mit dem Graphitpresspulver-Brennstoffpartikelgemisch
gefüllt wird. Die gefüllte Gummiform wird dann in einem
zylindrischen Stahlgesenk mit Ober- und Unterstempel
zusammengepresst. Der in der Gummiform gebildete Press
körper wird dann wärmebehandelt. Auf diese Weise lassen
sich kugelförmige Brennelemente und zylindrische Brenn
stoffeinsätze oder mit Absorberpartikeln, Absorberele
mente herstellen, die isotrope Matrixeigenschaften haben
und bei denen das Auftreten beschädigter Partikeln ausge
schlossen ist.
Bei der Herstellung dieser Presskörper in grosser Stück
zahl für Hochtemperatur-Leistungsreaktoren ergibt sich
als Nachteil für das Pressen in Gummiformen, dass die
mit dem vollen Pressdruck von 200-300 MN/m2 beanspruchten
Gummiformen nur eine begrenzte Lebensdauer haben. Be
grenzend auf die Lebensdauer wirkt einerseits der Ver
schleiss der hochbeanspruchten Gummiform durch Abnutzung
und Formänderung an den Kanten, an denen die zum Füllen
und Entleeren der Form notwendigen Einzelteile zusammen
stossen, andererseits relativ hohe Formänderungen der
Aushöhlung der hochbeanspruchten Gummiform. Ursache für
den Verschleiss ist die Verschmutzung der Stosskanten
durch Graphitstaub beim Füllen und Entlüften der Form.
Selbst wenn man sehr volumen- und formbeständige Gummi
sorten verwendet, haben die hoch beanspruchten Formen
nur eine Standzeit von 200 bis 500 Pressungen, falls
hohe Ansprüche an die Maßgenauigkeit der Presskörper
gestellt werden. Für die Herstellung in grossen Stück
zahlen stellt daher die Reparatur oder Neuherstellung
von Pressformen einen deutlichen Kostenfaktor dar.
Darüberhinaus ist mit dem Pressen nach diesem Verfahren
der Pressvorgang mit einem zeitraubenden Entlüftungs-
oder Evakuierungsschritt verbunden, da es nicht möglich
ist, das lockere Presspulver bis zum praktisch imper
meablen endverdichteten Presskörper in einer Stufe zu
verdichten, ohne die im Pulver enthaltene Luft grössten
teils zu entfernen. Ohne dieses Entlüften, das je nach
der Größe der Presslinge 2 bis 3 Minuten Zeit erfordert,
ist es mit den binderhaltigen Presspulvern nicht mög
lich, rissfreie Presskörper hoher Dichte zu erhalten,
die auch bei der nachfolgenden Wärmebehandlung bei den
üblichen Aufheizgeschwindigkeiten nicht aufgebläht werden
bzw. reissen.
Gegenstand der Erfindung ist die Massnahme, dass der
Pressvorgang derart in einzelne Preßschritte mit stufen
weise höherer Verdichtung aufgeteilt wird, dass bei dem
jeweiligen Preßschritt eine bestimmte Verdichtung erfolgt,
die so gewählt wird, dass ein spezifischer Evakuierungs
schritt im pulverförmigen Zustand nicht erforderlich
ist und die beim Pressvorgang komprimierte Luft aus dem
porösen Pressling ohne Strukturschädigung entweichen
kann, und dass von Preßstufe zu Preßstufe ein höherer
Druck bis zur Endverdichtung angewendet wird, und dass
der in einer ersten Preßstufe in einer Gummiform mit
angepasster Höhlung aus einem homogenen Gemisch von um
hüllten, beschichteten Brennstoffteilchen und/oder Ab
sorberteilchen und binderhaltigem Graphitpreßpulver bei
niedrigem Druck vorgeformte Kern des Presskörpers in
einer zweiten Preßstufe in einer zweiten Gummiform mit
angepasster Aushöhlung in eine Schicht des binderhaltigen
Graphitpresspulvers eingebettet und bei niedrigem Druck
vorgepresst wird, und in einer dritten Preßstufe dieser
vorgeformte Körper in einer weiteren Gummiform mit an
gepasster Aushöhlung bei hohem Druck fertiggepresst wird
und dabei bei anhaltendem Druck eine Graphitmatrixdichte
von mehr als 95% der th. Dichte erzielt wird. Der Press
vorgang, bei dem die letzte Formgebung erfolgt und bei
dem der hohe Pressdruck angewendet wird, ist bei diesem
erfindungsgemässen Verfahrensablauf in zwei Preßstufen
aufgeteilt:
- 1. Vorpreßstufe zum Formen des Presskörpers in einer Gummiform bei niedrigem Pressdruck, wobei in dieser Stufe ein handhabungs fester, aber noch poröser, d. h. luftdurchlässiger Körper, ent steht.
- 2. Fertigpreßstufe zum Verdichten des vorgeformten Presskörpers in einer Gummiform bei vollem Pressdruck.
Somit besteht der Gesamtpressvorgang aus 3 Stufen: Vorpressen des
brennstoffhaltigen Kerns, Umschliessen des Kerns mit einer brenn
stofffreien Schale bei niedrigem Druck und Fertigpressen des porösen
Presskörpers bei hohem Druck.
Diese Aufteilung des Pressvorganges ergibt eine sehr gute Form
konstanz der Gummiformen, weil in der Vorpressstufe zwar grosse Ver
formungswege im Gummi auftreten, aber die stark verformte Vorpress
form keine hohe Druckbelastung aushalten braucht, und weil in der
Fertigpreßstufe zwar eine hohe Druckbelastung auftritt, aber das
Gummi nur wenig verformt wird. Ausserdem wird das Auftreten der
bisher beobachteten Verschleißstellen an der hochbeanspruchten
Gummiform verhindert, weil die vorgepressten Formkörper keinen
Graphitstaub mehr bilden und die Formenkanten völlig sauber bleiben.
Daher halten nunmehr sowohl die niedrig beanspruchten Vorpress
formen als auch die Fertigpressformen mehrere tausend Pressvorgänge
aus. Ein weiterer wesentlicher Vorteil des erfindungsgemässen Verfahrens
ist eine erhebliche Abkürzung der Taktzeiten beim Pressen, da durch
die Aufteilung des Preßschrittes in zwei Stufen die bisher notwendige
zeitraubende Entlüftung oder Evakuierung der mit dem Graphitpress
pulver gefüllten Form nunmehr entfällt. Gegebenenfalls wird statt
dessen zu Beginn der Endpreßstufe in der Gummiform - nach Einlegen
des porösen Presskörpers und Einsetzen der Gummiform in das Stahl
gesenk - vor dem Zusammenfahren der Preßstempel der Luftdruck durch
Evakuieren abgesenkt. Dabei ist nur eine Evakuierungszeit von nur
etwa 5 Sekunden erforderlich.
Schliesslich sind die Anforderungen an die Genauigkeit und Form
konstanz der erheblich kleineren Fertigpressform geringer, da die
Formgebung weitestgehend in der Zwischenstufe erfolgt und die
Fertigpressform sich an den Vorpressling anlegt, ohne seine
Gestalt zu verändern.
Dieses Pressverfahren kann für die Fertigung hoher Stückzahlen
vollautomatisiert werden. Die erfindungsgemässe Verfahrensweise
ergibt den Vorteil, dass man kurze Taktzeiten erhält, und dass die
automatische Pressenanlage nur eine erheblich geringere Über
wachung und Wartung erfordert und somit über wesentlich längere
Zeit ein gleichmässiges formkonstantes Produkt hergestellt werden
kann.
Ausser Kugelbrennelementen mit partikelfreier Aussenschale können
in der erfindungsgemässen Verfahrensweise kugelförmige Absorber
elemente hergestellt werden, die anstelle der beschichteten Brenn-
und Brutstoffteilchen Neutronenabsorberpartikeln mit oder ohne
Beschichtung enthalten und die ebenfalls eine partikelfreie Aussen
schale besitzen.
Ferner können auch zylindrische Brennstoffeinsätze mit homo
gener Verteilung der beschichteten Brenn- und Brutstoffteilchen in
der Graphitmatrix, ohne oder mit partikelfreier Aussenzone, her
gestellt werden. Zur Erzielung einer guten Isotropie der gepressten
Graphitmatrix werden die Innen- und Aussenabmessungen der Gummiformen
so aufeinander abgestimmt, dass das Pressgemisch in axialer und
radialer Richtung gleich stark verdichtet wird, und dass insgesamt
ein möglichst exakter Zylinderkörper mit gleichmässiger Schale
entsteht. Zur Herstellung von hohlzylinderförmigen Brennstoffein
sätzen, die allseitig durch partikelfreie Aussenzonen geschützt
sind, wird vorzugsweise die Vorpressform mit einer speziellen Füll
vorrichtung zonenweise gefüllt und in einem Schritt der endgültige
Körper vorgepresst, der dann erfindungsgemäss im anschliessenden
Fertigpreßschritt bei hohem Druck auf die Endpressdichte gepresst
wird. Sollen diese Brennstoffeinsätze in Kühlgasbohrungen des
prismatischen Brennelements direkt dem Reaktorkühlgas ausgesetzt
werden, so erhalten sie vorzugsweise an der Aussenmantelfläche
axial laufende Abstandshalterrippen, um einen gleichmässig breiten
Kühlgasspalt rund um den Brennstoffeinsatz zu gewährleisten. Diese
Rippen werden durch entsprechende Nuten in der Wand der Vorpress
form und der Fertigpressform mit aufgeformt bzw. aufgepresst.
Die Verfahrensabläufe für die Herstellung der unterschiedlichen Press
körper werden in folgenden Beispielen erläutert:
Zur Herstellung des Graphitpresspulvers wurden ein nuklearreines
Naturgraphitpulver und ein bei 3000°C graphitiertes Petrolkokspulver
im Gewichtsverhältnis 4 : 1, sowie zusätzlich 20 Gew.-% in Methanol
gelöstes Phenolformaldehydharz in einem Knetmischer homogenisiert,
dann bei 105°C im Vakuum (P < 50 mbar) getrocknet und anschliessend mit
einer Hammermühle, Siebeinstellung lmm, gemahlen. Die Ausgangskompo
nenten hatten folgende Eigenschaften:
- - Naturgraphit, Schüttdichte 0,4 g/cm3, Korndichte 2,26 g/cm3, BET-Ober fläche 2 m2/g, Kristallitgröße Lc = 1000 Å, mittlerer Korndurchmesser 25 µm und Asche-Gehalt 150 ppm.
- - graphitiertes Petrolkokspulver, Schüttdichte 0,65 g/cm3, Korndichte 2,2 g/cm3, BET-Oberfläche 1,2 m2/g, Kristallitgröße Lc = 600 Å, mitt lerer Korndurchmesser 35 µm und Asche-Gehalt 10 ppm.
- - Phenolformaldehydharz, Molekulargewicht 690, Erweichungspunkt 101°C, pH-Wert 6, Säurezahl 7,5, freies Phenol 0,12 Gew.-%, Koksausbeute 52 Gew.-%, Löslichkeit im Methanol 99,97 Gew.-% und Asche-Gehalt 160 ppm.
Mit einem Teil des so hergestellten binderhaltigen Graphitpresspulvers
wurden die UO2 beschichteten Brennstoffteilchen (coated particles)
von etwa 0,9 mm Durchmesser in einer Drehtrommel nach einem Dragier
verfahren unter Zusatz von kleinen Mengen Lösungsmittel umhüllt bis
die Teilchen eine etwa 0,2 mm dicke poröse Umhüllungsschicht be
sassen (5).
Die beschichteten UO2 Brennstoffteilchen hatten einen Kerndurchmesser
von 0,5 mm und wurden zunächst mit einer Pufferschicht aus Pyrokohlen
stoff (Dicke 92 µm, Dichte 0,97 g/cm3), dann mit einer dichten Pyro
kohlenstoffschicht (Dicke 39 µm, Dichte 1,91 g/cm3), sodann mit einer
dichten SiC-Schicht (Dicke 35 µm, Dichte 3,2 g/cm3) und abschliessend
mit einer dichten Pyrokohlenstoffschicht (Dicke 40 µm, Dichte 1,91 g/cm3)
vierfach beschichtet. Die mit Presspulver umhüllten beschichteten Teil
chen (overcoated coated particles) wurden getrocknet und im Gewichts
verhältnis 1 : 1,54 portionsweise mit weiterem Graphitpresspulver gemischt.
Eine Gemischportion von 130 g, die 29,3 g beschichtete Brennstoff
teilchen enthielt, wurde in die erste Gummi-Vorpressform eingefüllt
und diese in einem Stahlgesenk bei 5 MN/m2 gepresst. Bei einem Achsen
verhältnis von 1 : 1,17 und einem Volumen von 154 cm3 der ellipsoid
förmigen Aushöhlung der Gummiform entstand ein handhabbarer kugelförmiger
Pressling von etwa 59 mm Durchmesser und einer Pressdichte von
1,2 g/cm3. Dieser Pressling wurde in einer zweiten Gummiform, deren Aus
höhlung bei einem Volumen von 350 cm3 ein Achsenverhältnis von
1 : 1,14 besass, in eine Schicht von losem Graphitpresspulver einge
bettet. Nach Pressen der Form auf 15 MN/m3 entstand eine handhab
bare Kugel von etwa 68 mm Durchmesser, einem Gewicht von 230 g und
einer Pressdichte von 1,4 g/cm3. Diese Kugel wurde in die dritte
Gummiform eingesetzt, in die sie genau hineinpasste. Die Form wurde
dann in das Hochdruckpressgesenk eingesetzt, in 5 sec. auf 0,15 bar
evakuiert und dann bei hohem Druck von 250 MN/m2 fertig gepresst.
Unter dem Volldruck von 250 MN/m2 wurde eine Dichte der Graphitmatrix
von 1,98 g/cm3 erzielt. Bei der gewählten Zusammensetzung des Graphit
presspulvers entspricht diese Dichte dem Wert von 99% der th. Dichte.
Nach der Druckentlastung verringerte sich die Dichte der Graphitmatrix
von 1,98 auf etwa 1,82 g/cm3. Der Pressling wurde zur Binderverkokung
in 18 Stunden auf 800°C erhitzt und dann im Vakuum (P < 10-2 mbar) bei
1900°C geglüht. Die Brennelementkugeln von ca. 61 mm Durchmesser wurden
auf exakt 60,0 mm Durchmesser abgedreht. Sie hatten nun bei einer
Graphitmatrixdichte von 1,74 g/cm3 einen partikelhaltigen Kern von
etwa 50 mm Durchmesser und eine partikelfreie Schale von etwa 5 mm
Dicke.
Zur Festigkeitsbestimmung wurden die Kugeln nach der Wärmebehandlung
zwischen zwei Stahlplatten zerdrückt und dabei die Bruchlast ermittelt.
Mit 24 kN parallel und 23 kN senkrecht zur Pressrichtung lagen beide
Werte relativ hoch und stimmten gut überein. Die gute Übereinstimmung
der beiden Werte lässt auf ein isotropes Verhalten der Brennelement-
Kugeln schliessen.
Um ein zerstörungsfreies Einbetten der beschichteten Brennstoffteilchen
in die Graphitmatrix durch Pressen bei hohem Druck nachzuweisen, wurden
die Brennelementkugeln mit 14 g Uran (entsprechend 22.150 beschichtete
Teilchen) elektrolytisch zerlegt und die zerlegte Graphitmatrix auf
freies, ausserhalb der Beschichtung befindliches Uran, nass-chemisch
untersucht. Mit 0,17 mg Uran entsprach der gemessene Wert nur etwa
einem Viertel des Urangehaltes von einem beschichteten Teilchen.
Daraus ergibt sich der Wert
von nur 12 × 10-6und somit
der Beweiss dafür, dass die Beschichtung der Teilchen nach dem er
findungsgemässen Verfahren intakt blieb.
331 g umhüllte beschichtete UO2-Teilchen, hergestellt analog wie
in Beispiel 1, wurden mit 122 g des gleichen Graphitpresspulvers
gemischt, in eine Gummiform mit zylindrischer Aushöhlung eingefüllt
und bei 5 MN/m2 zu einem handhabbaren Presskörper vorgepresst.
Dieser vorgepresste Körper wurde in einer zweiten Gummiform mit einer
gleichmässigen Schicht von 105 g des gleichen Graphitpresspulvers
umhüllt und bei etwa 17 N/m2 nachgepresst. Anschliessend wurde der so
hergestellte Pressling in einer dritten Gummiform bei vollem Drück
von 250 N/m2 fertiggepresst. Er hatte nach der anschliessenden
Wärmebehandlung bei 1900°C einen Durchmesser von 67 mm, eine Höhe
von 62 mm und eine Dichte von 2,4 g/cm entsprechend einer Graphit
matrixdichte von 1,74 g/cm3 und eine brennstofffreie Schale von 3 mm.
Die im Zylinderkern enthaltenen 219 g beschichteten Teilchen nahmen
35% des Kernvolumens ein. Analog der Brennelementkugeln wurden auch
die Brennstoffkörper elektrolytisch zerlegt und auf freies Uran unter
sucht. Der ermittelte Wert
betrug 18 × 10-6 und stimmt
somit mit den Brennelementkugeln überein.
Für die Beurteilung der Patentfähigkeit in Betracht zu
ziehende Druckschriften:
- 1. H. Nickel, Entwicklung von beschichteten Brennstoff teilchen, KFA-Bericht Jül-687-RW (Aug. 1970)
- 2. E. H. Voice, Silicon Carbide as a Fission Product Barrier in Nuclear Fuels, Mat. Res. Bull. 4, 331 (1969)
- 3. M. Hrovat, Über die Entwicklung eines Matrixmaterials zur Herstellung gepresster Brennelemente für Hochtem peratur-Reaktoren, KFA-Bericht Jül-969-RW (Juni 1973)
- 4. Deutsche Patentschrift 16 46 783
- 5. Deutsche Patentschrift 19 09 871.
Claims (7)
1. Verfahren zur Herstellung von kugelförmigen Brenn- und Absorber
elementen sowie Brennstoffkörpern als Einsätze für prismatische
Brennelemente, aus einer Mischung von umhüllten beschichteten
Brennstoffteilchen und/oder Absorberteilchen sowie binderhal
tigem Graphitpresspulver durch Pressen in einer aus Silikon
gummi bestehenden Form dadurch gekennzeichnet, dass der Press
vorgang in drei Preßschritten mit stufenweise angehobener Ver
dichtung durchgeführt wird, wobei in der ersten Stufe das Gemisch
aus Brennstoff- oder Absorberteilchen und Graphitpresspulver im
Druckbereich von 3 bis 7 MN/m2 zu einem handhabbaren Kern vor
gepresst wird, der vorgepresste Kern in einer zweiten Gummiform
mit angepasster Aushöhlung in eine Schicht des Graphitpress
pulvers eingebettet und in der zweiten Stufe bei angehobenem
Druck von 13 bis 17 MN/m2 zum permeablen, luftdurchlässigen Press
körper nachgepresst wird und abschliessend der Presskörper in
einer weiteren Gummiform mit angepasster Aushöhlung in der dritten
Stufe bei hohem Druck von 200 bis 300 MN/m2 auf die Enddichte
fertiggepresst wird.
2. Verfahren nach dem Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der
Pressdruck in der ersten Stufe 5 MN/m2, in der zweiten Stufe
150 MN/m2 und in der dritten Stufe 250 MN/m2 beträgt.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2 dadurch gekennzeichnet,
dass in der dritten Stufe beim Fertigpressen unter dem vollen
Druck eine Graphitmatrixdichte von mehr als 95% der theore
tischen Dichte entsteht.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, dass
beim Einsatz von Graphitpresspulver der Zusammensetzung:
64 Gew.-% Naturgraphitpulver, 16 Gew.-% graphitierten Petrolkoks pulver (Gewichtsverhältnis 4 : 1) und 20 Gew.-% Phenolformaldehyd harz, unter dem Volldruck von 250 MN/m2 eine Graphitmatrixdichte von 1,92 g/cm3 bis 1,98 g/cm3, entsprechend 96% bis 99% der theo retischen Dichte entsteht und nach der Druckentlastung die Matrix dichte auf einen Wert von 1,78 g/cm3 bis 1,84 g cm3 verringert wird.
64 Gew.-% Naturgraphitpulver, 16 Gew.-% graphitierten Petrolkoks pulver (Gewichtsverhältnis 4 : 1) und 20 Gew.-% Phenolformaldehyd harz, unter dem Volldruck von 250 MN/m2 eine Graphitmatrixdichte von 1,92 g/cm3 bis 1,98 g/cm3, entsprechend 96% bis 99% der theo retischen Dichte entsteht und nach der Druckentlastung die Matrix dichte auf einen Wert von 1,78 g/cm3 bis 1,84 g cm3 verringert wird.
5. Verfahren zur Herstellung von kugelförmigen Brenn- und Absorber
elementen nach den Ansprüchen 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet,
dass die ellipsoidförmigen Aushöhlungen der Gummiformen in der
ersten Preßstufe ein Achsenverhältnis von 1 : 1,17 und in der
zweiten Preßstufe ein Achsenverhältnis von 1 : 1,14 aufweisen,
wobei die Aushöhlung in der dritten Stufe mit dem Achsenverhältnis
von 1 : 1 kugelförmig ist.
6. Verfahren zur Herstellung von Brennstoffkörpern als Einsätze für
prismatische Brennelemente nach den Ansprüchen 1 bis 3 dadurch ge
kennzeichnet, dass die einzelnen Gummiformen jeweils eine derartige
Aushöhlung besitzen, dass in der ersten Vorpreßstufe ein weit
gehend exakter zylindrischer Brennstoffkern entsteht, wobei die
Aussenabmessungen der Gummiform und die Abmessungen der Aushöhlung
aufeinander abgestimmt sind, um in axialer und radialer Richtung
eine gleichstarke Verdichtung der Pressmischung zu erhalten, und
dass auf dem Kern in der zweiten Preßstufe durch das Einbetten in
das Graphitpresspulver und anschliessendes Pressen, eine gleich
mässige Schale ausgebildet wird, so dass insgesamt in der dritten
Preßstufe ein zylindrischer Brennstoffkörper mit gleichmässiger
Schale entsteht.
7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die
in der zweiten Preßstufe aufgepresste Schale axial laufende
Abstandshalterstege erhält, die durch entsprechende Nuten
in der Innenwand der Gummiform mit aufgepresst werden.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19837989A DE19837989C2 (de) | 1998-08-21 | 1998-08-21 | Verfahren zur Herstellung von Brennelementen, Absorberelementen und Brennstoffkörpern für Hochtemperaturreaktoren |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19837989A DE19837989C2 (de) | 1998-08-21 | 1998-08-21 | Verfahren zur Herstellung von Brennelementen, Absorberelementen und Brennstoffkörpern für Hochtemperaturreaktoren |
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Publication Number | Publication Date |
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DE19837989A1 true DE19837989A1 (de) | 2000-03-02 |
DE19837989C2 DE19837989C2 (de) | 2000-12-21 |
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ID=7878267
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Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE19837989C2 (de) |
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